(57)【要約】【課題】  エッジの検出が、被検出物のエッジの実情に合わせて精度よくできるようにする。【解決手段】  エッジ検出装置１４は、被検出物１７が有するエッジ１８を含むエッジ検出領域１９が撮影部２１により撮像された画像２０につき、ある一方向であるＸ方向で上記エッジ１８を検出するものである。エッジ検出装置１４は画像処理部２４を備え、この画像処理部２４は、画像２０における被検出物１７のＸ方向での第１部位から、Ｘ方向でエッジ１８を越えた第ｎ部位のそれぞれについて、Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラム３０を作成し、このヒストグラム３０において、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、第ｘ部位をエッジ１８として検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物が有するエッジを含むエッジ検出領域が撮影部により撮像された画像につき、ある一方向であるＸ方向で上記エッジを検出するエッジ検出装置であって、
上記画像における被検出物のＸ方向での第１部位から、上記Ｘ方向で上記エッジを越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で各輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおいて、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位を上記エッジとして検出する画像処理部を備えたことを特徴とするエッジ検出装置。
【請求項２】
上記画像処理部により、上記エッジ検出領域をＹ方向で複数領域に区画し、これら各区画領域毎に、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の区画平均値をそれぞれ演算し、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向での上記各区画平均値のうち、それぞれ異常区画平均値を除外し、この異常区画平均値が生じた区画領域以外の残りの区画領域についてＸ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値を演算し、この平均値に基づき、上記ヒストグラムを作成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエッジ検出装置。
【請求項３】
上記画像処理部により、上記画像をエンボス加工してこの画像中、Ｘ方向に延びる線を除去し、上記エンボス加工後の被検出物につき、エッジを検出するようにしたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載のエッジ検出装置。
【請求項４】
Ｘ方向を縦方向とし、上記被検出物をＸ方向に延びる容器の容器部分に貯留された液とし、この液の液面を上記エッジとして検出するエッジ検出装置であって、
上記液面に関し検出された複数のエッジのうち、Ｘ方向で上記液面から離れたある基準点から最も遠いエッジまでの最大距離と、最も近いエッジまでの最小距離とに基づいて、出力されるべきエッジの位置を定めるようにしたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１つに記載のエッジ検出装置。
【請求項５】
上記容器部分のＸ方向の一部にＹ方向に延びる標線を設定し、上記容器部分への液の注入により上記エッジの位置が上昇して上記標線にほぼ合致したとき、上記容器部分への液の注入を停止するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のエッジ検出装置。
【請求項６】
上記容器部分を透明体とし、この容器部分の一側方から上記エッジ検出領域を撮影部で撮像する一方、他側方から上記エッジ検出領域を赤色光にて照射する光源を備えたことを特徴とする請求項４、もしくは５に記載のエッジ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビカメラなどの撮影部により撮像された被検出物の画像におけるエッジ（液面、基準点（標線）などの外観上の遷移（境界）部分）を検出するようにしたエッジ検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記エッジ検出装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、まず、被検出物のエッジを含むエッジ検出領域の画像につき、投影濃度配列が作成される。そして、この投影濃度配列に基づくエッジの検出の際には、エッジの候補位置が検出される一方、エッジ除去しきい値が設けられる。そして、上記のように検出されたエッジの候補位置から上記エッジ除去しきい値に従って、エッジの検出をしたくないものが除外され、エッジの候補が選別される。次に、このエッジの候補位置における上記投影濃度配列の変化量とエッジ検出しきい値との対比により、エッジの位置が検出される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、上記被検出物が縦方向に延びる細長の容器に貯留された液であり、この液の液面をエッジとしてこのエッジの位置を検出しようとする場合には、次のような問題点が生じるおそれがある。
【０００５】
即ち、上記細長の容器内における液面のうち、容器の内周面に接する外縁部は、上記液面の中央部よりも毛細管現象によって上昇する。このため、上記容器内の液面は３次元的に屈曲している。
【０００６】
よって、上記従来の技術のようにエッジ除去しきい値を設けて、エッジの候補位置のいずれかを除外すると、上記液面のうち、最終的にエッジの位置として出力すべき値に誤差が生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、エッジの検出が、被検出物のエッジの実情に合わせて精度よくできるようにすることである。
【０００８】
請求項１の発明は、被検出物１７が有するエッジ１８を含むエッジ検出領域１９が撮影部２１により撮像された画像２０につき、ある一方向であるＸ方向で上記エッジ１８を検出するエッジ検出装置であって、
上記画像２０における被検出物１７のＸ方向での第１部位から、上記Ｘ方向で上記エッジ１８を越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で各輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラム３０を作成し、このヒストグラム３０において、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位を上記エッジ１８として検出する画像処理部２４を備えたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記画像処理部２４により、上記エッジ検出領域１９をＹ方向で複数領域に区画し、これら各区画領域２０ａ−２０ｃ毎に、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の区画平均値をそれぞれ演算し、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向での上記各区画平均値のうち、それぞれ異常区画平均値を除外し、この異常区画平均値が生じた区画領域以外の残りの区画領域についてＸ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値を演算し、この平均値に基づき、上記ヒストグラム３０を作成するようにしたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１、もしくは２の発明に加えて、上記画像処理部２４により、上記画像２０をエンボス加工してこの画像２０中、Ｘ方向に延びる線を除去し、上記エンボス加工後の被検出物１７につき、エッジ１８を検出するようにしたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から３のうちいずれか１つの発明に加えて、Ｘ方向を縦方向とし、上記被検出物１７をＸ方向に延びる容器３の容器部分４に貯留された液２とし、この液２の液面１３を上記エッジ１８として検出するエッジ検出装置であって、
上記液面１３に関し検出された複数のエッジ１８ｂ，１８ｃのうち、Ｘ方向で上記液面１３から離れたある基準点から最も遠いエッジ１８ｃまでの最大距離Ｌ１と、最も近いエッジ１８ｂまでの最小距離Ｌ２とに基づいて、出力されるべきエッジ１８の位置を定めるようにしたものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の発明に加えて、上記容器部分４のＸ方向の一部にＹ方向に延びる標線５を設定し、上記容器部分４への液２の注入により上記エッジ１８の位置が上昇して上記標線５にほぼ合致したとき、上記容器部分４への液２の注入を停止するようにしたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項４、もしくは５の発明に加えて、上記容器部分４を透明体とし、この容器部分４の一側方から上記エッジ検出領域１９を撮影部２１で撮像する一方、他側方から上記エッジ検出領域１９を赤色光にて照射する光源３３を備えたものである。
【００１４】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１６】
請求項１の発明は、被検出物が有するエッジを含むエッジ検出領域が撮影部により撮像された画像につき、ある一方向であるＸ方向で上記エッジを検出するエッジ検出装置であって、
上記画像における被検出物のＸ方向での第１部位から、上記Ｘ方向で上記エッジを越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で各輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおいて、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位を上記エッジとして検出する画像処理部を備えている。
【００１７】
このため、上記ヒストグラムにおけるＸ方向の各部位の輝度の階調値がそれぞれ正確に検出されることから、このヒストグラムに基づくエッジの検出は精度よくできることとなる。
【００１８】
請求項２の発明は、上記画像処理部により、上記エッジ検出領域をＹ方向で複数領域に区画し、これら各区画領域毎に、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の区画平均値をそれぞれ演算し、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向での上記各区画平均値のうち、それぞれ異常区画平均値を除外し、この異常区画平均値が生じた区画領域以外の残りの区画領域についてＸ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値を演算し、この平均値に基づき、上記ヒストグラムを作成するようにしている。
【００１９】
このため、異常区画平均値が除外される分、上記ヒストグラムがより正確に作成されることとなる。よって、このヒストグラムに基づくエッジの検出はより精度よくできる。
【００２０】
請求項３の発明は、上記画像処理部により、上記画像をエンボス加工してこの画像中、Ｘ方向に延びる線を除去し、上記エンボス加工後の被検出物につき、エッジを検出するようにしている。
【００２１】
このため、上記画像におけるＸ方向の各部位の輝度の階調値を検出する場合に、上記画像においてＸ方向に延びる線がノイズとなることが防止される。よって、上記輝度の階調値がそれぞれより正確に検出されることから、このヒストグラムに基づくエッジの検出はより精度よくできる。
【００２２】
請求項４の発明は、Ｘ方向を縦方向とし、上記被検出物をＸ方向に延びる容器の容器部分に貯留された液とし、この液の液面を上記エッジとして検出するエッジ検出装置であって、
上記液面に関し検出された複数のエッジのうち、Ｘ方向で上記液面から離れたある基準点から最も遠いエッジまでの最大距離と、最も近いエッジまでの最小距離とに基づいて、出力されるべきエッジの位置を定めるようにしている。
【００２３】
ここで、上記したように容器部分に液が貯留された場合、この液の液面のうち、容器部分の内周面に接する外縁部は、上記液面の中央部よりも毛細管現象によって上昇し、上記液面は３次元的に屈曲する。このため、上記したように液面を検出した場合、上記最大距離のエッジと最小距離のエッジとは、上記外縁部と中央部とに相当する両エッジと考えられる。
【００２４】
そこで、上記したように、上記最大距離と最小距離とに基づいて、その後の演算などに用いられるべき最終のエッジの位置を定めるようにしている。そして、前記したように両エッジはそれぞれ精度よく検出されるため、これらに基づく上記最終のエッジの位置も精度よく検出される。よって、このエッジの位置を用いれば、上記容器に貯留された液の量の検出などが精度よくできる。
【００２５】
請求項５の発明は、上記容器部分のＸ方向の一部にＹ方向に延びる標線を設定し、上記容器部分への液の注入により上記エッジの位置が上昇して上記標線にほぼ合致したとき、上記容器部分への液の注入を停止するようにしている。
【００２６】
ここで、前記したようにエッジは精度よく検出される。このため、このエッジに相当する液の液面の位置が精度よく検出される。よって、上記したようにエッジに相当する液の液面の位置が上記標線にほぼ合致したとき、上記容器部分への液の注入を停止させると、上記容器に所望貯留量の液を精度よく注入させることができる。
【００２７】
請求項６の発明は、上記容器部分を透明体とし、この容器部分の一側方から上記エッジ検出領域を撮影部で撮像する一方、他側方から上記エッジ検出領域を赤色光にて照射する光源を備えている。
【００２８】
ここで、上記したように容器部分に液が貯留された場合、この液の液面上に泡層が生じることがある。この場合、上記液面は、上記泡層からの外力で平坦度が失われてこれらの境界が不明確となり、このため、純粋な液、液面、および泡層に亘る部分につき、Ｘ方向における輝度の階調値の変化量が小さくなりがちである。この結果、上記液面につき、エッジの検出がし難くなるおそれを生じる。
【００２９】
しかし、上記のように光源を主に赤色光にして照射し、特に、赤色成分のみで輝度値のヒストグラムを作成すると、上記液面と泡層との境界における階調の変化量をより大きくでき、よって、上記エッジの位置の検出がより確実に精度よくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のエッジ検出装置に関し、エッジの検出が、被検出物のエッジの実情に合わせて精度よくできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００３１】
即ち、本発明のエッジ検出装置は、被検出物が有するエッジを含むエッジ検出領域が撮影部により撮像された画像につき、ある一方向であるＸ方向で上記エッジを検出するものである。このエッジ検出装置は、上記画像における被検出物のＸ方向での第１部位から、上記Ｘ方向で上記エッジを越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で各輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおいて、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位を上記エッジとして検出する画像処理部を備えている。
【実施例１】
【００３２】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１−３に従って説明する。
【００３３】
図２において、符号１は、試料である液２が容器３に所望貯留量だけ精度よく貯留されるよう、上記液２を上記容器３に注入可能とする液注入装置である。
【００３４】
上記液２は薬剤溶液や溶剤などである。また、上記容器３は透明なガラス製メスフラスコであり、その上部を構成する容器部分４は、縦方向に延び、径寸法が小さい円形の管形状とされている。また、上記容器部分４の縦方向の一部には、この容器部分４の周方向に延び、基準点となる標線５が表示されている。
【００３５】
また、上記液注入装置１は、上記容器部分４の上方からこの容器部分４を通し上記容器３内に液２を注入（滴下含む）可能とする液注入機８を備えている。この液注入機８は、不図示の液タンクから液２を吸入する一方、供給チューブ９を通し上記容器部分４内に液２を注入可能とする液ポンプ１０と、上記供給チューブ９における液２の流量を調整（全閉含む）可能とするアクチュエータ駆動式の流量調整弁１１とを備えている。
【００３６】
また、上記液注入装置１は、上記液注入機８の流量調整弁１１の開弁動作により上記容器部分４に液２が注入されるとき、上記容器部分４における液２の液面１３の上記標線５に対する縦方向での位置を検出するエッジ検出装置１４と、上記液ポンプ１０、流量調整弁１１、およびエッジ検出装置１４と電気的に接続され、これらを電子的に制御する制御装置１５とを備えている。そして、この制御装置１５の制御によれば、上記容器部分４内に注入される液２の液面１３が上昇して、この液面１３の上方に離れて位置していた上記標線５にほぼ合致したとき、上記エッジ検出装置１４からの検出信号により上記液注入機８の流量調整弁１１が閉弁動作させられる。つまり、上記容器３に所望貯留量の液２が貯留されたとき、上記液２の注入が自動的に停止させられるようになっている。
【００３７】
図１，２により、上記エッジ検出装置１４につき詳しく説明する。
【００３８】
ワークである被検出物１７はエッジ１８を有しており、上記エッジ検出装置１４は、上記エッジ１８を含むエッジ検出領域１９を撮像してその画像２０を取り込み可能とするテレビカメラなど撮影部２１と、この撮影部２１により撮像された画像２０を取得する撮影制御部２２と、上記撮影部２１により撮像の取り込みタイミングの通知処理を行い、その撮像による画像２０を上記撮影制御部２２に取得させるスイッチなど撮影トリガー部２３とを備えている。
【００３９】
また、上記エッジ検出装置１４は、上記撮影制御部２２から出力された画像２０につき、後述のように画像処理して上記エッジ１８を検出し、その検出信号を出力する画像処理部２４と、この画像処理部２４から出力されるエッジ１８の検出信号を入力して、このエッジ１８から線を検出する線検出部２５と、上記撮影制御部２２により取得した画像２０を表示すると共に、上記線検出部２５で検出した線を上記画像２０上に描画する表示部２６と、上記画像２０と線検出部２５で検出された線についての検出状況とを、記憶媒体に再生可能に記憶させる録画部２７とを備えている。
【００４０】
上記撮影制御部２２、画像処理部２４、および線検出部２５は上記制御装置１５に組み込まれている。
【００４１】
上記エッジ検出装置１４の画像処理部２４により、第１に、上記画像２０の被検出物１７において、ある一方向であるＸ方向における第１部位から、上記Ｘ方向でそのエッジ１８を越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向のエッジ検出領域１９内での複数点（例えば、９６箇所）で輝度（濃度）が検出される。上記Ｘ方向での各部位間の寸法は等ピッチであって、例えば、０．２ｍｍである。また、上記輝度は黒から白に至る間で０から２５６の階調（明るさの段階）で表現されるものである。
【００４２】
また、第２に、上記Ｘ方向の各部位においてそれぞれ検出されたＹ方向での各輝度の（階調の）平均値が演算される。そして、これら各階調の平均値によりＸ方向でのヒストグラム３０が作成される。
【００４３】
また、第３に、Ｘ方向で、その第ｘ部位における上記ヒストグラム３０の階調の変化量の絶対値が予め定められたエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位がエッジ１８として検出され、その検出信号が上記線検出部２５に出力される。Ｘ方向での上記ヒストグラム３０の階調の変化量は、上記ヒストグラム３０の一次微分量により得られる。
【００４４】
ここで、液注入装置１の構成部分である上記エッジ検出装置１４につき、上記液２、容器３、および標線５と関連付けて、より具体的に説明する。
【００４５】
即ち、上記Ｘ方向は上記容器部分４の長手方向（軸方向）と同じ縦方向とされている。また、上記標線５は、上記容器部分４のＸ方向の一部に設定され、Ｙ方向に延びている。また、上記被検出物１７は上記容器部分４に貯留された液２および標線５とされている。更に、上記エッジ検出領域１９は、Ｘ方向で、上記容器３の液面１３と標線５とを含むよう設定され、かつ、Ｙ方向で、上記容器部分４の外側部における液面１３の左右各外縁部１３ａを含まず、ほぼ水平状態の液面１３の外縁部１３ａのみを含むよう設定されている。
【００４６】
上記撮影部２１は、上記容器部分４の径方向の外方に配置され、この容器部分４の一側方から上記エッジ検出領域１９を撮像することとされている。また、上記容器部分４を基準として上記撮影部２１と反対側に光源３３が配置されている。この光源３３により、上記容器部分４の他側方から上記エッジ検出領域１９を赤色光にて照射することとされている。
【００４７】
図３は、上記液注入装置１により、容器３内の液２が所望貯留量となるよう、液２を容器３に注入する際の制御についてのフローチャートを示し、図３中Ｓ１−Ｓ１２は、プログラムの各ステップを示している。
【００４８】
図２，３において、まず、上記撮影部２１により被検出物１７の１つである標線５を含むエッジ検出領域１９が撮像される（Ｓ２）。
【００４９】
次に、Ｓ３が実行されて、上記標線５のヒストグラム３０が作成される。このＳ３につき説明すると、上記エッジ検出領域１９の撮像による画像２０は撮影制御部２２を通し画像処理部２４に入力される。上記画像２０は上記画像処理部２４によりエンボス加工（擬似立体表示）される。この際、上記画像２０においてＸ方向に延びる線が除去される。そして、上記エンボス加工後の画像２０が、画像処理部２４によりＹ方向で複数（３つ）に区画され、これが第１−第３区画領域２０ａ−２０ｃとされる。そして、これら各区画領域２０ａ−２０ｃ毎に、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の区画平均値がそれぞれ演算される。
【００５０】
次に、上記Ｘ方向の各部位におけるＹ方向での上記各区画平均値のうち、予め定められた異常検出しきい値以上である異常区画平均値があるとする。すると、この異常区画平均値が除外され、この異常区画平均値が生じた区画領域以外の残りの区画領域について、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値が演算される。そして、この平均値によりＸ方向での各階調について上記ヒストグラム３０が作成される。上記異常検出しきい値の大きさは、例えば、上記エッジ検出領域１９に何らかの光源からの反射光が存在する、というような異常発生時に、このような反射光の検出を除外するよう定められる。
【００５１】
なお、上記の場合、上記した残りの区画領域について、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値を演算する場合、上記残りの区画領域のそれぞれの区画平均値の平均値を演算するようにしてもよい。
【００５２】
次に、Ｓ４が実行される。つまり、上記のように作成されたヒストグラム３０において、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量が予め定められたエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位が第１エッジ１８ａとして検出される。この場合、Ｘ方向での標線５の階調の変化量が上記第１エッジ１８ａとして検出されるよう、予め、標線５の輝度値を、Ｘ方向での隣接部のそれに比べて小さく（濃く）しておけば、上記標線５が第１エッジ１８ａとして検出される。そして、上記画像処理部２４により、上記第１エッジ１８ａ（標線５）がＸ方向での基準点として記憶される。
【００５３】
次に、Ｓ５が実行される。このＳ５における被検出物１７は、容器部分４における液２の液面１３である。そして、上記撮影部２１により液２の液面１３を含むエッジ検出領域１９が撮像される。なお、このＳ５のエッジ検出領域１９は、前記Ｓ２におけるエッジ検出領域１９と同じものであるが、上記Ｓ５におけるエッジ検出領域１９を、Ｓ２におけるエッジ検出領域１９と別個に同時に、もしくは時間差をもって撮像するようにしてもよい。
【００５４】
次に、Ｓ６が実行されて、上記標線５のヒストグラム３０が作成されるが、このＳ６における制御の内容は、上記Ｓ３と同じである。
【００５５】
次に、Ｓ７が実行される。ここで、上記ヒストグラム３０において、上記液２の液面１３のうち、容器部分４の内周面に接した外縁部１３ａは、上記液面１３の中央部１３ｂよりも毛細管現象によって上昇し、この中央部１３ｂはほぼ水平状態に保たれる。そして、上記外縁部１３ａの輝度値は、Ｘ方向での隣接部のそれに比べて小さくなり、上記中央部１３ｂの輝度値も、Ｘ方向での隣接部のそれに比べて小さくなる。
【００５６】
そして、上記液面１３の外縁部１３ａはＸ方向での他の第ｘ部位に相当して、ここにおける階調の変化量が予め定められたエッジ検出しきい値以上とされ、上記液面１３の外縁部１３ａが第２エッジ１８ｂとして検出される。また、上記液面１３の中央部１３ｂはＸ方向での更に他の第ｘ部位に相当して、ここにおける階調の変化量が予め定められたエッジ検出しきい値以上とされ、上記液面１３の中央部１３ｂが第３エッジ１８ｃとして検出される。
【００５７】
次に、Ｓ８が実行される。つまり、上記液面１３に関し検出された複数の第２、第３エッジ１８ｂ，１８ｃのうち、Ｘ方向における基準点である第１エッジ１８ａ（標線５）から最も遠い第３エッジ１８ｃまでの最大距離Ｌ１と、最も近い第２エッジ１８ｂまでの最小距離Ｌ２とに基づいて、上記画像処理部２４から線検出部２５に出力されるべきエッジ１８の位置、つまり、このエッジ１８の位置に相当する仮想液面の位置Ｌ３が定められる。この場合、仮想液面の位置Ｌ３は、上記第２、第３エッジ１８ｂ，１８ｃのうち、いずれか一方であってもよく、これら第２、第３エッジ１８ｂ，１８ｃの中途部であって、何らかの数式から導かれる位置であってもよい。
【００５８】
次に、Ｓ９が実行され、上記第１エッジ１８ａ（標線５）に対し仮想液面の位置Ｌ３が接近しているか否かが判断される。接近していなければ、上記流量調整弁１１の開弁動作より、所定量の液２（１つの液滴など）が容器部分４内に注入される（Ｓ１０）。そして、上記Ｓ５−Ｓ９が再び実行される。
【００５９】
上記Ｓ９の実行により、上記第１エッジ１８ａ（標線５）に上記仮想液面の位置Ｌ３が所定寸法以内で、ほぼ合致したと判断されれば、上記各Ｓ１−Ｓ１０が終了し（Ｓ１１）、上記容器３に所望貯留量の液２が注入されたとして、液注入装置１による注入処理が終了する（Ｓ１２）。
【００６０】
上記構成によれば、画像２０における被検出物１７のＸ方向での第１部位から、上記Ｘ方向で上記エッジ１８を越えた第ｎ部位のそれぞれについて、上記Ｘ方向に直交するＹ方向の複数点で各輝度を検出してその平均値を演算し、これら各平均値によりＸ方向での各階調についてヒストグラム３０を作成し、このヒストグラム３０において、Ｘ方向での第ｘ部位における階調の変化量がエッジ検出しきい値以上のとき、上記第ｘ部位を上記エッジ１８として検出する画像処理部２４を備えている。
【００６１】
このため、上記ヒストグラム３０におけるＸ方向の各部位の輝度の階調値がそれぞれ正確に検出されることから、このヒストグラム３０に基づくエッジ１８の検出は精度よくできることとなる。
【００６２】
また、前記したように、画像処理部２４により、上記エッジ検出領域１９をＹ方向で複数領域に区画し、これら各区画領域２０ａ−２０ｃ毎に、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の区画平均値をそれぞれ演算し、Ｘ方向の各部位におけるＹ方向での上記各区画平均値のうち、それぞれ異常区画平均値を除外し、この異常区画平均値が生じた区画領域以外の残りの区画領域についてＸ方向の各部位におけるＹ方向の各輝度の平均値を演算し、この平均値に基づき、上記ヒストグラム３０を作成するようにしている。
【００６３】
このため、異常区画平均値が除外される分、上記ヒストグラム３０がより正確に作成されることとなる。よって、このヒストグラム３０に基づくエッジ１８の検出はより精度よくできる。
【００６４】
また、前記したように、画像処理部２４により、上記画像２０をエンボス加工してこの画像２０中、Ｘ方向に延びる線を除去し、上記エンボス加工後の被検出物１７につき、エッジ１８を検出するようにしている。
【００６５】
このため、上記画像２０におけるＸ方向の各部位の輝度の階調値を検出する場合に、上記画像２０においてＸ方向に延びる線がノイズとなることが防止される。よって、上記輝度の階調値がそれぞれより正確に検出されることから、このヒストグラム３０に基づくエッジ１８の検出はより精度よくできる。
【００６６】
また、前記したように、Ｘ方向を縦方向とし、上記被検出物１７をＸ方向に延びる容器３の容器部分４に貯留された液２とし、この液２の液面１３を上記エッジ１８として検出するエッジ検出装置であって、
上記液面１３に関し検出された複数のエッジ１８ｂ，１８ｃのうち、Ｘ方向で上記液面１３から離れたある基準点から最も遠いエッジ１８ｃまでの最大距離Ｌ１と、最も近いエッジ１８ｂまでの最小距離Ｌ２とに基づいて、出力されるべきエッジ１８の位置を定めるようにしている。
【００６７】
ここで、上記したように容器部分４に液２が貯留された場合、この液２の液面１３のうち、容器部分４の内周面に接する外縁部１３ａは、上記液面１３の中央部１３ｂよりも毛細管現象によって上昇し、上記液面１３は３次元的に屈曲する。このため、上記したように液面１３をエッジ１８として検出した場合、上記最大距離Ｌ１の第３エッジ１８ｃと最小距離Ｌ２の第２エッジ１８ｂとは、上記外縁部１３ａと中央部１３ｂとに相当する第３、第２エッジ１８ｃ，１８ｂと考えられる。
【００６８】
そこで、上記したように、上記最大距離Ｌ１と最小距離Ｌ２とに基づいて、その後の演算などに用いられるべき最終のエッジ１８の位置を定めるようにしている。そして、前記したように各第３、第２エッジ１８ｃ，１８ｂはそれぞれ精度よく検出されるため、これらに基づく上記最終のエッジ１８の位置も精度よく検出される。よって、このエッジ１８の位置を用いれば、上記容器３に貯留された液２の量の検出などが精度よくできる。
【００６９】
また、前記したように、容器部分４のＸ方向の一部にＹ方向に延びる標線５を設定し、上記容器部分４への液２の注入により上記エッジ１８の位置が上昇して上記標線５にほぼ合致したとき、上記容器部分４への液２の注入を停止するようにしている。
【００７０】
ここで、前記したようにエッジ１８は精度よく検出される。このため、このエッジ１８に相当する液２の液面１３の位置が精度よく検出される。よって、上記したようにエッジ１８に相当する液２の液面１３の位置が上記標線５にほぼ合致したとき、上記容器部分４への液２の注入を停止させると、上記容器３に所望貯留量の液２を精度よく注入させることができる。
【００７１】
なお、以上は図示の例によるが、被検出物１７は、容器部分４内の液２に限定されるものではなく、固体であってもよい、また、Ｘ方向は水平、傾斜方向であってもよい。また、上記各区画領域２０ａ−２０ｃは、単一でもよく、２つや４つ以上でもよく、また、互いに少し離れていてもよい。
【００７２】
以下の図４，５は、実施例２，３を示している。これら各実施例は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら各実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【実施例２】
【００７３】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図４に従って説明する。
【００７４】
図４において、上記液２の液面１３上に、この液面１３の外縁部１３ａを越えて泡層３５が生じている。上記画像２０における泡層３５の輝度の階調値は、Ｘ方向で全体的に小さく（濃く）なる。
【００７５】
このため、上記泡層３５の上端が上記第２エッジ１８ｂに相当し、上記泡層３５の下端が上記第３エッジ１８ｃに相当するが、上記液２の液面１３の外縁部１３ａはエッジとして検出できない。そこで、上記第３エッジ１８ｃが仮想液面の位置Ｌ３とされ、これがエッジ１８として上記線検出部２５に出力される。
【００７６】
上記の場合、容器部分４を透明体とし、この容器部分４の一側方から上記エッジ検出領域１９を撮影部２１で撮像する一方、他側方から上記エッジ検出領域１９を赤色光にて照射する光源３３を備えている。
【００７７】
ここで、上記したように液２の液面１３上に泡層３５が生じた場合、上記液面１３は、上記泡層３５からの外力で平坦度が失われてこれらの境界が不明確となり、このため、純粋な液２、液面１３、および泡層３５に亘る部分につき、Ｘ方向における輝度の階調値の変化量が小さくなりがちである。この結果、上記液面１３につき、エッジ１８の検出がし難くなるおそれを生じる。
【００７８】
しかし、上記のように光源３３を主に赤色光にして照射し、特に、赤色成分のみで輝度値のヒストグラムを作成すると、上記液面１３と泡層３５との境界における階調の変化量をより大きくでき、よって、上記エッジ１８の位置の検出がより精度よくできる。
【実施例３】
【００７９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例３を添付の図５に従って説明する。
【００８０】
図５において、上記液２の液面１３上に、この液面１３の外縁部１３ａを越えて泡層３５が生じている。また、この泡層３５からの外力により、上記液面１３の中央部１３ｂの各部の高さが互いに相違している。上記画像２０における泡層３５の輝度の階調値はＸ方向で全体的に小さく（濃く）なる。
【００８１】
上記の場合、第１−第３区画領域２０ａ−２０ｃ毎に第１−第３ヒストグラム３０ａ−３０ｃが作成される。そして、これら第１−第３ヒストグラム３０ａ−３０ｃにおける泡層３５の各上端が上記第２エッジ１８ｂに相当し、上記中央部１３ｂおよび泡層３５の各下端が上記第３エッジ１８ｃに相当する。この場合、上記液２の液面１３の外縁部１３ａはエッジとして検出できず、一方、上記中央部１３ｂのＹ方向での各部に対応する各第３エッジ１８ｃのＸ方向での位置は互いに相違する。
【００８２】
そこで、上記Ｘ方向での各第３エッジ１８ｃの位置の平均値が演算されて、この平均値が仮想液面の位置Ｌ３とされ、これが最終的なエッジ１８の位置として出力される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１を示し、エッジ検出装置のブロック図である。
【図２】実施例１を示し、液注入装置の部分側面作用説明図である。
【図３】実施例１を示し、液注入装置の制御についてのフローチャート図である。
【図４】実施例２を示し、図２に相当する図である。
【図５】実施例３を示し、図２に相当する図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    液注入装置
２    液
３    容器
４    容器部分
５    標線
１３  液面
１３ａ  外縁部
１３ｂ  中央部
１４  エッジ検出装置
１５  制御装置
１７  被検出物
１８  エッジ
１９  エッジ検出領域
２０  画像
２１  撮影部
２２  撮影制御部
２３  撮影トリガー部
２４  画像処理部
２５  線検出部
３０  ヒストグラム
３３  光源
３５  泡層
Ｌ１  最大距離
Ｌ２  最小距離
Ｌ３  仮想液面の位置
【図１】
2007066226.tif 000003
【図２】
2007066226.tif 000004
【図３】
2007066226.tif 000005
【図４】
2007066226.tif 000006
【図５】
2007066226.tif 000007